JPS63300623A - Semiconductor buffer circuit - Google Patents

Semiconductor buffer circuit

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JPS63300623A
JPS63300623A JP63064759A JP6475988A JPS63300623A JP S63300623 A JPS63300623 A JP S63300623A JP 63064759 A JP63064759 A JP 63064759A JP 6475988 A JP6475988 A JP 6475988A JP S63300623 A JPS63300623 A JP S63300623A
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terminal
transistor
volts
circuit
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JP63064759A
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チヤールズ・カーロリイ・エーデイジイ
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International Business Machines Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/0185Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
    • H03K19/018507Interface arrangements
    • H03K19/018521Interface arrangements of complementary type, e.g. CMOS
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01707Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
    • H03K19/01721Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by means of a pull-up or down element

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は集積半導体回路、より詳細に言えば、低い電圧
レベルの信号、即ちスイング(振れ)の小さな信号を有
する回路からの人力信号を受取る相補的金属酸化半導体
(CMO3)、または相補的電界効果トランジスタ(F
ET)回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. INDUSTRIAL APPLICATION The present invention is directed to integrated semiconductor circuits, and more particularly to receiving human input signals from circuits having low voltage level signals, i.e. signals with small swings. Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMO3), or Complementary Field Effect Transistor (F
ET) relating to circuits.

B、従来の技術 バイポーラ回路からの出力のような低い電圧レベルの信
号、即ちスイングの小さな信号を有する半導体のレシー
バ(受動回路)、即ち、バッファ回路は公知である。
B. Prior Art Semiconductor receivers (passive circuits), ie, buffer circuits, having low voltage level signals, ie, small swing signals, such as the output from bipolar circuits, are known.

米国特許第4438352号は、トランジスタートラン
ジスタ論理回路(TTL)と互換性を有するCMO8人
カバツカバッファされており、その装置は、第1及び第
2のPチャンネル・トランジスタとを持つ直列回路のゲ
ート電極に接続された入力と、第2のPチャンネル・ト
ランジスタと並列に接続された第2のNチャンネル・ト
ランジス夕と、第1のNチャンネル・トランジスタ及び
第2のPチャンネル・トランジスタとの間の共通点に接
続された出力とを含んでいる。
U.S. Pat. No. 4,438,352 discloses a CMO 8-channel buffered circuit compatible with transistor-transistor logic circuits (TTL), and the device includes gate electrodes of a series circuit with first and second P-channel transistors. a second N-channel transistor connected in parallel with the second P-channel transistor; and a common input between the first N-channel transistor and the second P-channel transistor; and an output connected to a point.

TTLからCMO8の入力バッファ、またはレベル・シ
フト回路の他の例は、米国特許第4258272号及び
米国特許第4475050号に開示されている。また、
米国特許第4031490号は、バイポーラ・トランジ
スタ論理回路からのバイナリ信号を、絶縁ゲート電界効
果トランジスタ回路で必要とするパナリ信号のレベルに
変換する回路が開示されている。
Other examples of TTL to CMO8 input buffers or level shifting circuits are disclosed in US Pat. No. 4,258,272 and US Pat. No. 4,475,050. Also,
U.S. Pat. No. 4,031,490 discloses a circuit for converting binary signals from bipolar transistor logic circuits to the level of the analog signals required by insulated gate field effect transistor circuits.

エミッタ結合論理回路と互換性を持つCMOS回路が、
米国特許第4437171号に開示されている。
CMOS circuits compatible with emitter-coupled logic circuits
It is disclosed in US Pat. No. 4,437,171.

C8発明が解決しようとする問題点 バイポーラ・デバイスの信号レベルの変化、即ち信号の
スイングは、通常のCMO5回路の動作に必要な信号レ
ベルの変化よりも違かに小さいので、バイポーラ技術に
対するCMO8回路のインターフェースは、幾つかの問
題を持っている9通常の5ボルトの電源を持っているC
MO3回路は、はぼ2.5ボルトでトランジスタ素子を
スイッチするように、通常、最適化されている。然しな
がら、従来のバイポーラ技術による回路は、例えば少な
くとも1.5ボルトの正電位の上昇レベルと、少なくと
も0.6ボルトの負電位の降下レベルを持っている。他
のバイポーラ回路、例えばTTL回路は、2ポルト及び
0.8ボルトの電圧レベルを上記に対応する電圧レベル
として持っている。
Problems that the C8 invention seeks to solve: Since the signal level changes, or signal swings, in bipolar devices are much smaller than the signal level changes required for normal CMO5 circuit operation, CMO8 circuits for bipolar technology The interface of 9C which has a normal 5 volt power supply has some problems.
MO3 circuits are typically optimized to switch transistor elements at around 2.5 volts. However, conventional bipolar technology circuits have positive potential rising levels of, for example, at least 1.5 volts and negative potential falling levels of at least 0.6 volts. Other bipolar circuits, such as TTL circuits, have voltage levels of 2 ports and 0.8 volts as corresponding voltage levels.

これらのバイポーラ回路からの出力電圧は、通常のCM
O5回路をスイッチするための信号として用いることは
困難であることは理解することが出来るであろう。然し
ながら、CMO8回路のNチャンネル・デバイス及びP
チャンネル・デバイスの大きさを修正することによって
、スイッチング・ポイントの中心を変化させることは出
来るけれども、電源電圧の変動、そしてプロセス・パラ
メータ(製造工程に関する変数)による変動が、許容限
度を巡かに越えた大きさになる。
The output voltage from these bipolar circuits is the normal CM
It can be appreciated that it is difficult to use the O5 circuit as a signal for switching. However, the N-channel devices and P
Although it is possible to change the center of the switching point by modifying the size of the channel device, variations in supply voltage and process parameters may limit tolerance limits. It becomes bigger than that.

本発明の目的は、低い入力電圧レベルに用いるための簡
単な構造の新規なCMOSレシーバを提供することにあ
り、これにより、高能率で、高密度で且つ低電力消費型
の(ある条件では電力消費がゼロの)半導体装置を達成
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a new CMOS receiver of simple construction for use with low input voltage levels, which provides high efficiency, high density and low power consumption (in some conditions The aim is to achieve a semiconductor device with zero consumption.

D0問題点を解決するための手段 本発明に従って、簡単な構造のCMOSレシーバ、即ち
、バッファ回路が与えられ、それは、第2のインバータ
の入力端子に接続された出力端子を有する第1のインバ
ータと、低い電圧スイッチングの入力で、第1のインバ
ータに、より速いスイッチング動作を開始させるために
、第1のインバータに並列に接続された手段とを含んで
いる。
Means for solving the D0 problem According to the invention, a CMOS receiver or buffer circuit of simple construction is provided, which comprises a first inverter having an output terminal connected to an input terminal of the second inverter. , means connected in parallel to the first inverter for causing the first inverter to initiate faster switching operations at a lower voltage switching input.

本発明の実施例のCMOSレシーバ、即ち、バッファ回
路は、第1及び第2のPチャンネル・デバイス及び第1
のNチャンネル・デバイスとを有する第1の直列回路と
、上記の各デバイスの制御電極に接続された入力端子と
、第1のPチャンネル・デバイス及び第1のNチャンネ
ル・デバイスに並列に接続された第2の直列回路と、第
1のPチャンネル・デバイス及び第1のNチャンネル・
デバイスの闇の共通の点に位置する出力端子とを含んで
いる。
A CMOS receiver or buffer circuit of an embodiment of the invention includes first and second P-channel devices and a first
a first series circuit having an input terminal connected to a control electrode of each of said devices and connected in parallel to a first P-channel device and a first N-channel device; a second series circuit including a first P-channel device and a first N-channel device;
The device includes an output terminal located at the common point of darkness.

E、実施例 第1図を参照すると、本発明に従ったCMOSレシーバ
、即ち、バッファ回路が示されており、それは、第1及
び第2のPチャンネル・トランジスタ12及び14を有
する第1の直列回路10と、第2のNチャンネル・トラ
ンジスタ20、及びダイオードとして接続された第3の
Nチャンネル・トランジスタ22を有する第2の直列回
路を含んでいる。出力ノード、即ち端子N1を有する第
1の直列回路10は、電源端子VHと、例えば接地電位
のような基準電位との間に接続されており、そして、第
2の直列回路18は、第1及び第2のPチャンネル・ト
ランジスタ12及び14との間の共通点ノードN2と、
接地電位との間に接続されている。第1の直列回路10
のトランジスタ12及び14は、インバータとして動作
する。入力端子INは、第1及び第2のPチャンネル・
トランジスタ12及び14の制御電極と、第2のNチヤ
ンネル・トランジスタ20の制御電極に接続されている
E. Embodiment Referring to FIG. 1, there is shown a CMOS receiver or buffer circuit according to the present invention, which comprises a first series transistor having first and second P-channel transistors 12 and 14. It includes a circuit 10 and a second series circuit having a second N-channel transistor 20 and a third N-channel transistor 22 connected as a diode. A first series circuit 10 having an output node, ie terminal N1, is connected between the power supply terminal VH and a reference potential, such as ground potential, and a second series circuit 18 has an and a common node N2 between the second P-channel transistors 12 and 14;
Connected between ground potential. First series circuit 10
Transistors 12 and 14 operate as inverters. The input terminal IN is connected to the first and second P channels.
It is connected to the control electrodes of transistors 12 and 14 and to the control electrode of a second N-channel transistor 20.

更に、第1図の回路は、第3のPチャンネル・トランジ
スタ26を有する第1のインバータ24と、出力ノード
、即ち出力端子N3をそのドレーン電極に持つ第4のN
チャンネル・トランジスタ28とを含んでいる。第3の
Pチャンネル・トランジスタ26、及び第4のNチャン
ネル・トランジスタ28のゲート電極は、第1の直列回
路10の出力端子N1に接続されている。第2のインバ
ータ30は、第1のインバータ24の出力端子N3に接
続された入力端子を有する第4のPチャンネル・トラン
ジスタ32及び第5のNチャンネル・トランジスタ34
と、出力端子N4とを含んでいる。第3のインバータ3
6は、第2のインバータ30の出力端子N4に接続され
た入力端子を有する第5のPチャンネル・トランジスタ
38及び第6のNチャンネル・トランジスタ40と、出
力端子N5とを含んでいる。第1図の回路からの真数出
力信号は、第3のインバータ36の出力端子N5に接続
された出力端子OUTで与えられ、そして、第1図の回
路からの補数出力信号は、第2のインバータ30の出力
端子N4に接続された出力端子1「工で与えられる。
Furthermore, the circuit of FIG. 1 includes a first inverter 24 having a third P-channel transistor 26 and a fourth N inverter 24 having an output node, i.e., output terminal N3, at its drain electrode.
channel transistor 28. The gate electrodes of the third P-channel transistor 26 and the fourth N-channel transistor 28 are connected to the output terminal N1 of the first series circuit 10. The second inverter 30 includes a fourth P-channel transistor 32 and a fifth N-channel transistor 34 having input terminals connected to the output terminal N3 of the first inverter 24.
and an output terminal N4. Third inverter 3
6 includes a fifth P-channel transistor 38 and a sixth N-channel transistor 40 having input terminals connected to the output terminal N4 of the second inverter 30, and an output terminal N5. The antilog output signal from the circuit of FIG. 1 is provided at an output terminal OUT connected to the output terminal N5 of the third inverter 36, and the complement output signal from the circuit of FIG. The output terminal 1 is connected to the output terminal N4 of the inverter 30.

第1の直列回路のPチャンネル・トランジスタ14は電
流源であり、その電流値は、入力端子INと、供給電圧
VHと、ノードN2の電圧との関数である。ダイオード
として接続されたトランジスタ22は、Nチャンネル・
トランジスタ20のドレーンから、プロセスに従属する
電圧オフセットを与える。Pチャンネル・トランジスタ
12は、電流源であり、その電流値は、入力電圧INと
、トランジスタ14.20及び22の導電状態との間数
である。トランジスタ12は、Nチャンネル・トランジ
スタ16によってスイッチされねばならない電流の量を
制御し、これにより、端子N1が、高電位から低電位へ
、または低電位から高電位へ変化した時、レシーバ回路
のスイッチング点をセットする。第1のNチャンネル・
トランジスタ16は、Pチャンネル・トランジスタ12
によって発生される電流と開運した大きさの電流を有す
るスイッチング・デバイスであって、レシーバ回路にお
いてスイッチングを生じさせる入力電圧INの値を決定
する。Nチャンネル・トランジスタ20は電流源であり
、その電流値は入力端子に依存する。トランジスタ20
は、低入力電圧の付近において完全にオフに転じる。ト
ランジスタ14及び22と共に、トランジスタ20は、
トランジスタ12の供給電圧を決定し、それは転じて、
トランジスタ12に流れる電流に影響して、レシーバ回
路のスイッチング点を変化させる。入力電圧の上昇レベ
ルに対しては、トランジスタ12は完全にオフになる。
The P-channel transistor 14 of the first series circuit is a current source whose current value is a function of the input terminal IN, the supply voltage VH and the voltage at node N2. Transistor 22 connected as a diode is an N-channel transistor.
Provides a process dependent voltage offset from the drain of transistor 20. P-channel transistor 12 is a current source whose current value is a number between the input voltage IN and the conduction state of transistors 14, 20 and 22. Transistor 12 controls the amount of current that must be switched by N-channel transistor 16, thereby controlling the switching of the receiver circuit when terminal N1 changes from a high potential to a low potential or from a low potential to a high potential. Set a point. 1st N channel
Transistor 16 is P-channel transistor 12
A switching device having a current magnitude and a current generated by the receiver circuit determines the value of the input voltage IN that causes switching in the receiver circuit. N-channel transistor 20 is a current source whose current value depends on the input terminal. transistor 20
turns off completely near low input voltages. Along with transistors 14 and 22, transistor 20:
Determine the supply voltage of transistor 12, which in turn is
The current flowing through transistor 12 is influenced to change the switching point of the receiver circuit. For increasing levels of input voltage, transistor 12 is completely turned off.

第1のインバータ24のPチャンネル・トランジスタ2
6及びNチャンネル・トランジスタ28の大きさは、後
段のインバータ、バッファ、または増幅器段30及び3
6に対して、レシーバ回路の入力段のスイッチング点を
、最適値に変換するように選択される。トランジスタ2
6及び28の大きさを正しく選ぶと、回路に、対称的な
遅延特性を生ずる。第1図の本発明のレシーバ回路即ち
、バッファ回路の動作は、第2図に示したノード、即ち
端子IN、、N1、N2及びN3における電圧対時間の
グラフを参照することによって、より良く理解出来る。
P-channel transistor 2 of first inverter 24
6 and N-channel transistors 28 are sized to accommodate subsequent inverter, buffer, or amplifier stages 30 and 3.
6, the switching points of the input stage of the receiver circuit are selected to transform them to optimal values. transistor 2
Correctly choosing the sizes of 6 and 28 will produce symmetrical delay characteristics in the circuit. The operation of the receiver or buffer circuit of the present invention of FIG. 1 is better understood by reference to the voltage versus time graph at the nodes, terminals IN, N1, N2 and N3, shown in FIG. I can do it.

電圧供給端子VHは+5ボルトであり、且つ、時間0に
おいて、端子INの入力端子が、+0.4ボルトである
とき、Pチャンネル・トランジスタ12及び14は、オ
ンであり、そしてトランジスタ16及び20は、オフな
ので、端子N1及びN2の電圧は、+5ボルトにあり、
この時点において、電力消費はゼロである。端子N1の
電圧が+5ボルトであれば、トランジスタ28は、オン
であり、そしてトランジスタ26は、オフだから、端子
N3の出力電圧は0ボルトである。10ナノ秒(ns)
の時間において、端子INにおける入力電圧が、約+2
゜4ボルトに増加し始めた時、端子N2の電圧は、トラ
ンジスタ20がオンになることによって、約+1.8ボ
ルトに急速に減少する。過渡期間の間で、INの電圧が
増加し、且つ端子N2の電圧が減少して、Pチャンネル
・トランジスタ12が、完全にオフになった点に達した
時、Nチャンネル・トランジスタ16は端子N1を自由
に放電させる。
When voltage supply terminal VH is at +5 volts and at time 0, the input terminal at terminal IN is at +0.4 volts, P-channel transistors 12 and 14 are on and transistors 16 and 20 are on. , is off, so the voltage at terminals N1 and N2 is at +5 volts,
At this point, power consumption is zero. If the voltage at terminal N1 is +5 volts, transistor 28 is on and transistor 26 is off, so the output voltage at terminal N3 is 0 volts. 10 nanoseconds (ns)
At a time of , the input voltage at terminal IN is approximately +2
As it begins to increase to +4 volts, the voltage at terminal N2 rapidly decreases to about +1.8 volts due to transistor 20 turning on. During the transient period, when the voltage at IN increases and the voltage at terminal N2 decreases to the point where P-channel transistor 12 is completely off, N-channel transistor 16 switches to terminal N1. discharge freely.

端子N1の電圧の減少は、数ナノ秒以内で、0ポルトか
ら+5ボルトの供給電源電圧一杯まで第1のインバータ
24の出力を急速にスイッチさせる。
The decrease in voltage at terminal N1 causes the output of first inverter 24 to rapidly switch from 0 volts to the full supply voltage of +5 volts within a few nanoseconds.

20ナノ秒の時間で、入力電圧INは、+2.4ボルト
の最大電圧にあり、端子N1は0ポルトにあり、端子N
2は+1.8ボルトにあり、そして端子N3は+5ボル
トにある。+0.4ボルトと+2.4ボルトとの間の大
きさの入力電圧INは、TTLバイポーラ回路からの電
圧のフル・スイングとして考えることが出来る。
At a time of 20 nanoseconds, the input voltage IN is at its maximum voltage of +2.4 volts, terminal N1 is at 0 ports, and terminal N
2 is at +1.8 volts and terminal N3 is at +5 volts. An input voltage IN of magnitude between +0.4 volts and +2.4 volts can be considered as a full swing of voltage from a TTL bipolar circuit.

第2図のグラフに示されたように、端子IN。As shown in the graph of FIG. 2, the terminal IN.

N1、N2及びN3の電圧は、20ナノ秒から50ナノ
秒までの間で一定に保たれ、そして、50ナノ秒の時間
で、入力電圧は+0.4ボルトの方に減少され、端子N
2の電圧は、+5ボルトの方に急速に増加し、また、端
子N1の電圧は、それ以上の速さで+5ボルトの方へ増
加し、その間に端子N3の電圧は0ポルトに低下する。
The voltages on N1, N2, and N3 are held constant between 20 and 50 nanoseconds, and at a time of 50 nanoseconds, the input voltage is decreased toward +0.4 volts and terminal N
The voltage at terminal N2 increases rapidly toward +5 volts, and the voltage at terminal N1 increases even faster toward +5 volts, while the voltage at terminal N3 decreases to 0 volts.

60ナノ秒の時間で、端子IN、Nl、N2及びN3の
電圧は、それらの端子が0ナノ秒から10ナノ秒までの
時間で持っていた電圧と同じ電圧値である。
At a time of 60 nanoseconds, the voltage at terminals IN, Nl, N2, and N3 is the same voltage value that those terminals had at a time from 0 nanoseconds to 10 nanoseconds.

第2図のグラフには示していないけれども、第2のイン
バータ30の出力端子N4の電圧は、第1のインバータ
24の出力端子N3の電圧の補数である。換言すれば、
出力端子N3の電圧が、例えば情報の1バイナリ・デジ
ットを表示する高電位であれば、出力端子N4の電圧は
、0バイナリ・デジットを表示する低電位である。第8
のインバータ36の端子N5の電圧は、真数出力を表わ
す端子N3の電圧か、または第1図のレシーバ回路の端
子OUTの電圧に対応し、一方、第2のインバータ30
の端子N4の電圧は、補数出力信号か、または第1図の
レシーバ回路の端子■π了の電圧を表わす。
Although not shown in the graph of FIG. 2, the voltage at the output terminal N4 of the second inverter 30 is the complement of the voltage at the output terminal N3 of the first inverter 24. In other words,
If the voltage at output terminal N3 is a high potential representing, for example, one binary digit of information, the voltage at output terminal N4 is a low potential representing a zero binary digit. 8th
The voltage at the terminal N5 of the second inverter 36 corresponds to the voltage at the terminal N3 representing the antilog output, or to the voltage at the terminal OUT of the receiver circuit of FIG.
The voltage at terminal N4 represents the complement output signal or the voltage at terminal ■π of the receiver circuit of FIG.

第1図に示した本発明のレシーバ回路は、第2図のグラ
フによって示されたスイングよりも道かに小さな入力電
圧スイングでも、誤動作をすることなく動作させること
が出来るのは注意を払う必要がある。例えば、第3図に
示されたように、この回路に誤動作を生ずることなく、
入力端子INの入力電圧スイングを、約+1.1乃至+
1.7ボルトの間に狭めることが出来る。供給電圧VH
を+5ボルトとして、端子INに+1.1ボルトの入力
電圧を与えた場合、Nチャンネル・トランジスタ16及
び20は、僅かに導通し、Pチャンネル・トランジスタ
12及び14は、完全に導通することになる。従って、
Pチャンネル・トランジスタ12及び14を通る電圧降
下によって、端子N1の電圧は約3.7ボルトとなり、
且つ、端子N2の電圧は約4.2ボルトとなり、第1の
インバータ24のNチャンネル・トランジスタ28は、
Pチャンネル・トランジスタ26の導通よりもより強く
導通するので、端子N3の電圧は、0ボルト付近になる
。10ナノ秒の時間において、入力電圧INが、+1.
7ボルトの方へ増加し始めた時、端子N2の電圧は、約
+2.6ボルトに降下し始め、そして、Nチャンネル・
トランジスタ16及び20が、より強く導通し、Pチャ
ンネル・トランジスタ12が完全にオフに転じるので、
端子N2の電圧は0ポルトの方へより急速に降下する。
It should be noted that the receiver circuit of the present invention shown in FIG. 1 can be operated without malfunction even with input voltage swings much smaller than the swings shown by the graph in FIG. 2. There is. For example, as shown in FIG. 3, without causing any malfunction in this circuit,
The input voltage swing of the input terminal IN is approximately +1.1 to +
It can be narrowed to between 1.7 volts. Supply voltage VH
With +5 volts and an input voltage of +1.1 volts at terminal IN, N-channel transistors 16 and 20 will be slightly conductive and P-channel transistors 12 and 14 will be fully conductive. . Therefore,
The voltage drop across P-channel transistors 12 and 14 causes the voltage at terminal N1 to be approximately 3.7 volts;
The voltage at terminal N2 is then approximately 4.2 volts, and the N-channel transistor 28 of the first inverter 24 is
Since it conducts more strongly than P-channel transistor 26 conducts, the voltage at terminal N3 will be near 0 volts. At a time of 10 nanoseconds, the input voltage IN increases by +1.
As it begins to increase toward 7 volts, the voltage at terminal N2 begins to drop to approximately +2.6 volts, and the N-channel
As transistors 16 and 20 conduct more strongly and P-channel transistor 12 turns completely off,
The voltage at terminal N2 drops more rapidly towards 0 ports.

従って、インバータ24の端子N3の電圧は、トランジ
スタ28が、オフになり、そしてトランジスタ26が、
オンになるので、0ポルトから+5ボルトに急速に上昇
する。50ナノ秒の時間で、入力電圧1Nは、+1.7
ボルトから+1゜1ボルトに減少し始めて、Nチャンネ
ル・トランジスタ16の導通を減少し、端子N1及びN
2の電圧を夫々+3.7ボルト及び+4.2ボルトに戻
し、そしてまた端子N3の電圧を0ポルトに戻す。
Therefore, the voltage at terminal N3 of inverter 24 causes transistor 28 to turn off and transistor 26 to
As it turns on, the voltage rapidly rises from 0 volts to +5 volts. In a time of 50 nanoseconds, the input voltage 1N is +1.7
volts to +1° 1 volts, reducing the conduction of N-channel transistor 16 and reducing terminals N1 and N1.
2 are returned to +3.7 volts and +4.2 volts, respectively, and the voltage at terminal N3 is also returned to 0 ports.

所定の供給電圧の変動及びプロセス・パラメータの範囲
に対して、Pチャンネル・トランジスタ12及び14と
、Nチャンネル・トランジスタ16及び20との回路が
、第3図に示した小さな入力電圧スイングINによって
、適当に制御されるように、回路のデバイス・パラメー
タ、即ちトランジスタのパラメータは、公知の方法で適
当に調節されねばならないと言うことには注意を払う必
要がある。
For a given range of supply voltage variations and process parameters, the circuit of P-channel transistors 12 and 14 and N-channel transistors 16 and 20 can be configured such that the small input voltage swing IN shown in FIG. It should be noted that in order to be properly controlled, the device parameters of the circuit, ie the parameters of the transistors, must be suitably adjusted in a known manner.

第4図において、所定の電源電圧の変動、温度の変動及
びプロセス・パラメータの変動に対して、第1図のレシ
ーバ回路の合成した切換特性のグラフが示されている。
In FIG. 4, a graph of the combined switching characteristics of the receiver circuit of FIG. 1 is shown for a given supply voltage variation, temperature variation, and process parameter variation.

入力端子INの電圧が約+1゜3ボルトに増加した時、
出力端子OUTは、常にVHまで増加し、入力端子IN
の電圧が、十0゜9ボルト以下に減少した時、出力端子
OUTは、常に0ボルトに減少する。
When the voltage at the input terminal IN increases to approximately +1°3 volts,
The output terminal OUT always increases to VH, and the input terminal IN
When the voltage decreases below 100°9 volts, the output terminal OUT always decreases to 0 volts.

必要に応じて、当業者は第1図の回路に変更、修正を施
すことが出来ることは、注意を要する。
It should be noted that those skilled in the art can make changes and modifications to the circuit of FIG. 1 as necessary.

例えば、Nチャンネル・トランジスタ22は、月並で単
純なPNジャンクションが、または抵抗インピーダンス
で形成することが出来る。更に、必要に応じて、第2の
直列回路18のNチャンネル・トランジスタ20の制御
電極は、0ボルトから■Hポルトまでの範囲の一定基準
電位の任意の適当な点に接続することが出来るし、その
ような一定の基準電位は、動作温度とが、プロセス条件
のような外的な変化の下では、可変的にしてもよい。
For example, N-channel transistor 22 can be formed by a plain and simple PN junction or by a resistive impedance. Additionally, if desired, the control electrode of the N-channel transistor 20 of the second series circuit 18 can be connected to any suitable point at a constant reference potential ranging from 0 volts to ■H ports. , such a fixed reference potential may be made variable under external changes such as operating temperature but process conditions.

また、適当な公知のフィードバック技術を利用すること
によって、この回路に種々の変更を施すことが出来る。
Also, various modifications can be made to this circuit by utilizing appropriate known feedback techniques.

基準電圧VHに対して小さな信号スイングを検出するた
めの本発明の他の実施例が、トランジスタの極性を反転
し、且つ、第1の直列回路10のVH接続及び第2の直
列回路の接地接続を反転することによって作ることが出
来る。
Another embodiment of the invention for detecting small signal swings with respect to the reference voltage VH is to invert the polarity of the transistors and to connect the VH connection of the first series circuit 10 and the ground connection of the second series circuit. It can be created by reversing the .

実施例のレシーバ回路の動作に関連して、相対的に低い
入力電圧について、本発明の説明をしてきたが、必要に
応じて、VH電圧から接地電圧までの入力電圧スイング
もまた、使うことが出来るのは言うまでもない。
Although the invention has been described with respect to relatively low input voltages in connection with the operation of the example receiver circuit, input voltage swings from the VH voltage to ground may also be used if desired. It goes without saying that it can be done.

F9発明の詳細 な説明したように、本発明は、小さなスイングの信号で
動作することの出来る0M05回路を提供し、これによ
り、高能率で、高密度の集積度を与え、しかも電力消費
が小さいCMOSレシーバ、即ち、バッファ回路を得る
ことが出来る。
As detailed in the F9 invention, the present invention provides an 0M05 circuit that can operate with small swing signals, thereby providing high efficiency, high density integration, and low power consumption. A CMOS receiver or buffer circuit can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のレシーバ、即ち、バッファ回路の実施
例の図、第2図はフル入力スイングが入力端子に与えら
れた時、第1図の回路の選択された点における電圧対時
間のグラフ、第3図は予期されたフル人力スイングより
も追かに小さな電圧入力スイングが受取られた時、第1
図の回路の選択された点における電圧対時間のグラフ、
第4図は第1図のレシーバ、即ち、バッファ回路の切換
特性を表わすグラフである。 12・・・・第1のPチャンネル・トランジスタ、14
・・・・第2のPチャンネル・トランジスタ、16・・
・・第1のNチャンネル・トランジスタ、2゜・・・・
第2のNチャンネル・トランジスタ、22・・・・第3
のNチャンネル・トランジスタ、26・・・・第3のP
チャンネル・トランジスタ、28・・・・第4のNチャ
ンネル・トランジスタ、32・・・・第4のPチャンネ
ル・トランジスタ、34・・・・第5のNチャンネル・
トランジスタ、38・・・・第5のPチャンネル・トラ
ンジスタ、40・・・・第6のNチャンネル・トランジ
スタ。
FIG. 1 is a diagram of an embodiment of the receiver or buffer circuit of the present invention, and FIG. 2 shows the voltage versus time at selected points of the circuit of FIG. 1 when a full input swing is applied to the input terminals. The graph, Figure 3, shows that when a smaller voltage input swing is received than the expected full human power swing, the first
A graph of voltage versus time at selected points of the circuit in Figure,
FIG. 4 is a graph showing the switching characteristics of the receiver of FIG. 1, that is, the buffer circuit. 12...first P-channel transistor, 14
...Second P-channel transistor, 16...
...First N-channel transistor, 2°...
second N-channel transistor, 22...third
N-channel transistor, 26...third P
channel transistor, 28... fourth N-channel transistor, 32... fourth P-channel transistor, 34... fifth N-channel transistor;
Transistors, 38...Fifth P-channel transistor, 40...Sixth N-channel transistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 Pチャンネル又はNチャンネルの何れか一方の同じ導電
型の第1及び第2トランジスタ(12、14)、及び上
記第1、第2トランジスタとは反対の導電型の第3トラ
ンジスタ(16)の、制御電極以外の互に隣接した電極
を夫々接続点(N2)及び(N1)に於て相互接続して
成る第1の直列回路(10)と、 インピーダンス(22)及び上記第3トランジスタと同
じ導電型の第4トランジスタ(20)の、制御電極以外
の互に隣接した電極を相互接続して成る直列回路であつ
て、上記接続点(N2)及び上記第3トランジスタの相
互接続されなかつた電極間に並列接続された第2の直列
回路(18)と、上記第1、第2、第3及び第4トラン
ジスタに接続された入力端子(IN)とを備え、 上記接続点(N1)を出力端子とする半導体バツフア回
路。
[Claims] First and second transistors (12, 14) of the same conductivity type, either P-channel or N-channel, and a third transistor of the opposite conductivity type to the first and second transistors. (16), a first series circuit (10) formed by interconnecting adjacent electrodes other than the control electrode at connection points (N2) and (N1), respectively; A series circuit in which mutually adjacent electrodes other than the control electrode of a fourth transistor (20) of the same conductivity type as the third transistor are interconnected, and the connection point (N2) and the third transistor are interconnected. a second series circuit (18) connected in parallel between the electrodes not connected to each other; and an input terminal (IN) connected to the first, second, third, and fourth transistors; A semiconductor buffer circuit whose output terminal is N1).
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